專利名稱：雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于平面顯示技術(shù)、真空科學(xué)與技術(shù)以及納米科學(xué)與技術(shù)的相互交叉技術(shù)領(lǐng)域，涉及到平板場致發(fā)射顯示器的器件制作，具體涉及到碳納米管陰極的平板顯示器的器件制作方面的內(nèi)容，特別涉及一種帶有雙柵極結(jié)構(gòu)、碳納米管陰極的雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器。
背景技術(shù)：
碳納米管具有獨特的幾何特性和物理性質(zhì)，具有小的尖端曲率半徑，高的機械強度，在電壓作用下能夠發(fā)射大量的電子。而對于利用碳納米管作為冷陰極材料的場致發(fā)射平板顯示器來說，需要最大程度的降低生產(chǎn)成本，降低器件的工作電壓，以便于和常規(guī)的集成電路相結(jié)合。
在平板碳納米管薄膜顯示屏當(dāng)中，柵極結(jié)構(gòu)是器件制作過程中不可缺少的部分，其控制特性也是衡量平板器件的重要性能指標(biāo)之一。在利用專用絕緣材料制作的柵極方面，不僅包含著相當(dāng)復(fù)雜的制作工藝，而且涵蓋有新技術(shù)的開發(fā)利用，造成總體器件的制作成本很高；對于碳納米管顯示屏而言，實現(xiàn)工藝簡單、穩(wěn)定可靠、成本低廉的器件制作，也是實際產(chǎn)品應(yīng)用的前提條件。柵極材料的主要選擇原則為必須要能夠應(yīng)用到真空環(huán)境當(dāng)中，并且在真空環(huán)境下出氣量要??；必須要具有一定的電學(xué)絕緣等級，以使控制柵極部分和碳納米管陰極部分在較高電壓下能夠完全相互電學(xué)絕緣；要求控制柵極的基底材料和陰極襯底材料的熱膨脹系數(shù)相接近，避免在高溫?zé)Y(jié)封裝的過程中發(fā)生炸裂現(xiàn)象，等等。盡管各個制作企業(yè)或研究機構(gòu)使用的控制柵極制作材料各不相同，但是大多都使用了專用的特殊制作材料，同時也使用了特殊的制作工藝，對于器件的材料要求比較高，在器件的制作過程中容易使得碳納米管陰極受到一定的損傷和污染，這是其不利之處。此外，在確保柵極結(jié)構(gòu)對碳鈉米管陰極具有良好控制作用的前提下，需要盡可能的降低總體器件成本，進(jìn)行穩(wěn)定可靠、成本低廉的器件制作。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種帶有雙柵極結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單、制作過程穩(wěn)定可靠、成本低廉、制作成功率高的雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型的雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器，包括由陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構(gòu)成的密封真空腔、在陽極面板上有光刻的錫銦氧化物薄膜層以及制備在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層、在陰極面板上設(shè)置的碳納米管陰極、位于真空腔內(nèi)部起支撐作用的絕緣隔離支撐墻，在碳納米管陰極上方設(shè)置有控制碳納米管陰極的電子發(fā)射的雙柵極結(jié)構(gòu)。
所述的雙柵極結(jié)構(gòu)包括以玻璃為襯底材料的陰極面板、設(shè)置在陰極面板上的陰極導(dǎo)電條和絕緣層，在絕緣層設(shè)置有下柵極導(dǎo)電條，在柵極導(dǎo)電條上設(shè)置有絕緣層，在絕緣層上設(shè)置有上柵極導(dǎo)電條，在上柵極導(dǎo)電條上設(shè)置有柵極覆蓋層。所述雙柵極結(jié)構(gòu)固定方式為單獨固定安裝和安裝固定在陰極面板上之一，其位于陽極面板和陰極面板之間的位置，雙柵極結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，鈉鈣玻璃和硼硅玻璃之一。所述的雙柵極結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電條分為兩部分，即上柵極部分和下柵極部分，其中上柵極部分與碳納米管陰極之間的距離相對比較大，而下柵極部分與碳納米管陰極之間的距離相對比較小，雙柵極結(jié)構(gòu)中上柵極和下柵極之間的絕緣材料為聚酰亞胺層、薄玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片材料之一，雙柵極結(jié)構(gòu)中的上柵極部分導(dǎo)電條的走向和下柵極部分導(dǎo)電條的走向相互垂直，雙柵極結(jié)構(gòu)中的下柵極和碳納米管陰極之間相互隔離開。所述的雙柵極結(jié)構(gòu)中的電極是采用導(dǎo)電條來制作，導(dǎo)電條為錫銦氧化物導(dǎo)電膜、銀漿制作、采用蒸鍍銅、鋁、鎳、金、銀導(dǎo)電金屬制作之一，雙柵極結(jié)構(gòu)中存在有用于電子穿越的電子通道孔，雙柵極結(jié)構(gòu)中的處于上部柵極和下部柵極相交叉位置的電子通道孔相互連通，上柵極的表面存在一個絕緣覆蓋層。
本實用新型具有如下積極效果本實用新型中的雙柵極結(jié)構(gòu)中的控制柵極位于碳納米管陰極的上方，用于控制碳納米管陰極的電子發(fā)射。當(dāng)在控制柵極上施加適當(dāng)電壓的時候，碳納米管陰極就會發(fā)射出大量的電子。在本實用新型的雙柵極結(jié)構(gòu)中，可以采用上柵極和下柵極的相互垂直交叉方式進(jìn)行顯示器件像素的矩陣尋址的方式，這樣就極大地降低了對碳納米管陰極制備工藝的要求，在碳納米管陰極的制備方式上有了更大的選擇，既可以采用絲網(wǎng)印刷法移植的碳納米管作為陰極材料，也可以采用直接在大面積襯底上生長的碳納米管作為陰極材料；當(dāng)然，也可以采用下柵極和碳納米管陰極相互垂直交叉方式進(jìn)行顯示器件像素的矩陣尋址的方式，上柵極作為器件的輔助部分，來進(jìn)一步的降低整體器件的工作電壓。從器件顯示方面有了更大的選擇余地。在雙柵極結(jié)構(gòu)的制作過程中，并沒有采用特殊的結(jié)構(gòu)制作材料，也沒有采用特殊的器件制作工藝，這在很大程度上就進(jìn)一步降低了整體平板顯示器件的制作成本，簡化了整體顯示器件的制作過程，能夠進(jìn)行大面積的器件制作，有利于進(jìn)行商業(yè)化的大生產(chǎn)。


圖1給出了雙柵極結(jié)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2給出了雙柵極結(jié)構(gòu)中的下柵極的俯視示意圖。
圖3給出了雙柵極結(jié)構(gòu)中的上柵極的俯視示意圖。
圖4給出了雙柵極結(jié)構(gòu)中的總體俯視示意圖。
圖5給出了一個帶有雙柵極結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射平面顯示器的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但本實用新型并不局限于這些實施例。
如圖1、2、3、4、5所示，本實用新型的雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器包括由陰極面板1、陽極面板9和四周玻璃圍框14構(gòu)成的密封真空腔、在陽極面板9上有光刻的錫銦氧化物薄膜層10以及制備在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層12、在陰極面板1上設(shè)置的碳納米管陰極8、位于真空腔內(nèi)部起支撐作用的絕緣隔離支撐墻13，在碳納米管陰極8上方設(shè)置有控制碳納米管陰極的電子發(fā)射的雙柵極結(jié)構(gòu)。制作雙柵極結(jié)構(gòu)，用于控制碳納米管陰極的電子發(fā)射，極大地降低了對二者之間絕緣隔離層材料的要求，降低了整體器件的生產(chǎn)成本，簡化整體器件制作工藝和制作過程。
所述的雙柵極結(jié)構(gòu)包括以玻璃為襯底材料的陰極面板1、設(shè)置在陰極面板1上的陰極導(dǎo)電條2和絕緣層3，在絕緣層3上設(shè)置有下柵極導(dǎo)電條4，在柵極導(dǎo)電條4上設(shè)置有絕緣層5，在絕緣層5上設(shè)置有上柵極導(dǎo)電條6，在上柵極導(dǎo)電條6上設(shè)置有柵極覆蓋層7。
所述的雙柵極結(jié)構(gòu)固定方式為單獨固定安裝和安裝固定在陰極面板上之一，其位于陽極面板和陰極面板之間的位置，雙柵極結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，鈉鈣玻璃和硼硅玻璃之一。所述的雙柵極結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電條分為兩部分，即上柵極部分和下柵極部分，其中上柵極部分與碳納米管陰極之間的距離相對比較大，而下柵極部分與碳納米管陰極之間的距離相對比較小，雙柵極結(jié)構(gòu)中上柵極和下柵極之間的絕緣材料為聚酰亞胺層、薄玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片材料之一，雙柵極結(jié)構(gòu)中的上柵極部分導(dǎo)電條的走向和下柵極部分導(dǎo)電條的走向相互垂直，雙柵極結(jié)構(gòu)中的下柵極和碳納米管陰極之間相互隔離開。所述的雙柵極結(jié)構(gòu)中的電極是采用導(dǎo)電條來制作，導(dǎo)電條為錫銦氧化物導(dǎo)電膜、銀漿制作、采用蒸鍍銅、鋁、鎳、金、銀導(dǎo)電金屬制作之一，雙柵極結(jié)構(gòu)中存在有用于電子穿越的電子通道孔，雙柵極結(jié)構(gòu)中的處于上部柵極和下部柵極相交叉位置的電子通道孔相互連通，上柵極的表面存在一個絕緣覆蓋層。
權(quán)利要求1.一種雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器，包括由陰極面板(1)、陽極面板(9)和四周玻璃圍框(14)構(gòu)成的密封真空腔、在陽極面板(9)上有光刻的錫銦氧化物薄膜層(10)以及制備在錫銦氧化物薄膜層上面的熒光粉層(12)、在陰極面板(1)上設(shè)置的碳納米管陰極(8)、位于真空腔內(nèi)部起支撐作用的絕緣隔離支撐墻(13)，其特征在于在碳納米管陰極(8)上方設(shè)置有控制碳納米管陰極的電子發(fā)射的雙柵極結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器，其特征在于所述的雙柵極結(jié)構(gòu)包括以玻璃為襯底材料的陰極面板(1)、設(shè)置在陰極面板(1)上的陰極導(dǎo)電條(2)和絕緣層(3)，在絕緣層(3)上設(shè)置有下柵極導(dǎo)電條(4)，在柵極導(dǎo)電條(4)上設(shè)置有絕緣層(5)，在絕緣層(5)上設(shè)置有上柵極導(dǎo)電條(6)，在上柵極導(dǎo)電條(6)上設(shè)置有柵極覆蓋層(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器，其特征在于所述的雙柵極結(jié)構(gòu)固定方式為單獨固定安裝和安裝固定在陰極面板上之一，其位于陽極面板和陰極面板之間的位置，雙柵極結(jié)構(gòu)的襯底材料為玻璃，鈉鈣玻璃和硼硅玻璃之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器，其特征在于所述的雙柵極結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電條分為兩部分，即上柵極部分和下柵極部分，其中上柵極部分與碳納米管陰極之間的距離相對比較大，而下柵極部分與碳納米管陰極之間的距離相對比較小，雙柵極結(jié)構(gòu)中上柵極和下柵極之間的絕緣材料為聚酰亞胺層、薄玻璃、云母板、陶瓷片以及云母片材料之一，雙柵極結(jié)構(gòu)中的上柵極部分導(dǎo)電條的走向和下柵極部分導(dǎo)電條的走向相互垂直，雙柵極結(jié)構(gòu)中的下柵極和碳納米管陰極之間相互隔離開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵極結(jié)構(gòu)的平板場致發(fā)射顯示器，其特征在于所述的雙柵極結(jié)構(gòu)中的電極是采用導(dǎo)電條來制作，導(dǎo)電條為錫銦氧化物導(dǎo)電膜、銀漿制作、采用蒸鍍銅、鋁、鎳、金、銀導(dǎo)電金屬制作之一，雙柵極結(jié)構(gòu)中存在有用于電子穿越的電子通道孔，雙柵極結(jié)構(gòu)中的處于上部柵極和下部柵極相交叉位置的電子通道孔相互連通，上柵極的表面存在一個絕緣覆蓋層。
專利摘要本實用新型涉及到帶有雙柵極結(jié)構(gòu)的平面場致發(fā)射顯示器，平面顯示器包括陰極面板、陽極面板和四周玻璃圍框構(gòu)成的真空腔，陽極面板上有錫銦氧化物薄膜層和制備在錫銦氧化物薄膜層上的熒光粉層，陰極面板上有碳納米管陰極，來控制碳納米管陰極的電子發(fā)射，位于真空腔內(nèi)部的絕緣隔離支撐墻，其特征在于制作了雙柵極結(jié)構(gòu)，用于控制碳納米管陰極的電子發(fā)射，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低廉、制作工藝簡單、制作過程穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。
文檔編號H05B33/12GK2796291SQ20052003074
公開日2006年7月12日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者李玉魁 申請人:中原工學(xué)院